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WO2018164018A1 - スロット付きパッチアンテナ - Google Patents

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WO2018164018A1
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威 山保
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株式会社ヨコオ
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    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/35—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using two or more simultaneously fed points

Definitions

  • the present invention relates to a slotted patch antenna that operates in two different transmission / reception bands.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • patch antennas that support circularly polarized radio waves.
  • FIG. 12 shows a conventional patch antenna with a slot (however, the ground plane is omitted).
  • a patch antenna 5 with a slot includes a rectangular dielectric substrate 10, a rectangular radiation electrode 20 made of a planar conductor provided on the main surface of the dielectric substrate 10, and a surface opposite to the main surface. And two pairs of linear slots 30 are formed in the radiation electrode 20.
  • the slot 30 is a portion without a conductor.
  • the radiation electrode 20 is fed at two points by feeding points a and b so that circularly polarized waves can be efficiently transmitted and received.
  • the slotted patch antenna 5 in FIG. 12 is a transmission / reception band determined by the outer dimensions of the radiation electrode 20 (transmission / reception band for patch antenna operation) and a transmission / reception band as a slot antenna determined by the length of the slot 30 formed in the radiation electrode 20. It has two transmission / reception bands (transmission / reception band of slot antenna operation).
  • Non-Patent Document 1 shows a patch antenna 5 with a slot shown in FIG.
  • the effect of increasing the electrical length with respect to the radiation electrode 20 due to the dielectric constant of the dielectric substrate 10 is large (radiation electrode).
  • the area of the dielectric substrate 10 in contact with 20 is large).
  • the slot antenna operation by the straight slot 30 only the dielectric portion at the periphery of the slot 30 of the dielectric substrate 10 is involved, so the electrical length with respect to the slot 30 due to the dielectric constant of the dielectric substrate 10 is increased.
  • the increase effect is small.
  • the total length of the linear slot 30 must be shorter than the length of one side of the radiation electrode 20. For this reason, compared with the transmission / reception band of the patch antenna operation determined by the outer dimensions of the radiation electrode 20, the transmission / reception band by the slot antenna operation determined by the length of the slot 30 becomes higher than the mechanical dimension ratio.
  • the transmission / reception band of the slot antenna operation cannot be brought close to the transmission / reception band of the patch antenna operation.
  • Embodiments of the present invention relate to a patch antenna with a slot that can improve the degree of freedom of setting two transmission / reception bands and can support a required transmission / reception band.
  • One embodiment of the present invention is a slotted patch antenna.
  • This patch antenna with a slot includes a dielectric substrate, a radiation electrode provided on the main surface of the dielectric substrate, and a ground conductor disposed on the opposite surface of the main surface, A slot having a meander part, a curved part or a bent part is formed in the radiation electrode.
  • the outer shape of the radiation electrode may be a square, and a total of two pairs of slots may be provided along each side of the square inside the square.
  • the slots may be arranged in line symmetry with respect to an axis of symmetry parallel to one side of the square and passing through the center of the square and point-symmetric with respect to the center of the square.
  • the electrical length (in other words, effective) is compared with a conventional linear slot. Wavelength) can be set longer. Therefore, the degree of freedom in setting the transmission / reception band for the patch antenna operation and the slot antenna operation is improved, and the required transmission / reception band can be supported.
  • FIG. 3 is a plan view for explaining the dimensional relationship of the patch antenna with a slot in the first embodiment.
  • VSWR Voltage Standing Wave Ratio showing the slot antenna operation transmission / reception band in the slotted patch antenna in comparison with the case of the conventional slot without the meander part and the case of Embodiment 1 of the present invention (with the meander part).
  • FIG. 6 is a directional characteristic diagram in the XZ plane of the patch antenna operation at 1210 MHz in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a directional characteristic diagram in the XZ plane of the slot antenna operation at 1594 MHz in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a directional characteristic diagram in the YZ plane of the patch antenna operation at 1210 MHz in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a directional characteristic diagram in the YZ plane of the slot antenna operation at 1594 MHz in the first embodiment.
  • the slotted patch antenna 1 includes a square dielectric substrate 10, a square radiation electrode 20 made of a planar conductor provided on the main surface of the dielectric substrate 10, and opposite to the main surface.
  • a ground plane (ground conductor) 40 is provided on the surface, and two pairs of slots 31 are formed in the radiation electrode 20.
  • the slot 31 is a portion without a conductor, and a meander (meandering) portion 31a is formed at a substantially middle position of the straight portion.
  • Four slots 31 are provided along each side of the square inside the square radiation electrode 20 (so that the opposing slots 31 except for the meander portion 31a are parallel to each other).
  • each slot 31 is located outside the feed points a and b when viewed from the center point of the patch antenna 1 with the slot.
  • the radiation electrode 20 is fed at two points, ie, feeding points a and b via coaxial cables 25 and 26, so that circularly polarized waves can be efficiently transmitted and received.
  • the frequency at which the electrical length determined from the length of one side of the square radiation electrode 20 and the dielectric constant of the dielectric substrate 10 is 1 ⁇ 2 wavelength (and an integer multiple thereof). Becomes the resonance frequency, and the frequency band including this resonance frequency becomes the first transmission / reception band.
  • the slot 31 since the slot 31 has the meander portion 31a, the total length becomes longer and the electrical length also increases than when the slot 31 does not have the meander portion 31a. For this reason, the resonance frequency at which the electrical length determined from the total length of the slot 31 and the dielectric constant of the dielectric substrate 10 is 1 ⁇ 2 wavelength (and an integer multiple thereof) is reduced by providing the meander portion 31a. Accordingly, it is possible to shift the second transmission / reception band, which is a frequency band including the resonance frequency of the slot antenna operation, in a direction approaching the first transmission / reception band.
  • FIG. 4 shows the transmission / reception band of the slot antenna operation in the slotted patch antenna in the case of the slot without the conventional meander part (FIG. 12) and the dimension of FIG. 2B with the meander part of the first embodiment of the present invention.
  • VSWR Voltage Standing Wave Ratio
  • FIG. 5 to 8 show directional characteristic diagrams in the vertical plane with respect to the right-handed circularly polarized wave in the first embodiment (the dimensional relationship in FIG. 2B is the same as that in FIG. 4).
  • the direction perpendicular to the ground plane 40 and passing through the center of the slotted patch antenna 1 (the center of the radiation electrode 20) is the Z axis
  • the direction perpendicular to one side of the radiation electrode 20 in the plane of the ground plane 40 is the X axis
  • a direction perpendicular to a side adjacent (orthogonal) to the one side of the radiation electrode 20 in the plane of 40 is set as the Y axis.
  • FIG. 5 shows the directivity characteristics in the XZ plane of the patch antenna operation at 1210 MHz, and the broad directivity characteristics are upward.
  • FIG. 6 shows the directivity characteristics in the XZ plane of the slot antenna operation at 1594 MHz, and the broad directivity characteristics are upward.
  • FIG. 7 shows the directivity characteristic in the YZ plane of the patch antenna operation at 1210 MHz, which is a broad upward directivity characteristic.
  • FIG. 8 shows the directivity characteristics in the YZ plane of the slot antenna operation at 1594 MHz, and the broad directivity characteristics are upward.
  • the electrical length can be increased by providing the meander portion 31a in the slot 31, and the transmission / reception band of the slot antenna operation can be set lower than in the conventional case.
  • the degree of freedom in setting the transmission / reception band for the patch antenna operation and the slot antenna operation is improved, and the required transmission / reception band can be supported.
  • FIG. 9 shows Embodiment 2 of the present invention.
  • the square radiation electrode 20 is formed with two pairs of slots 32 curved in an arc shape toward the center of the square as a whole.
  • Four slots 32 are provided along each side of the square inside the square.
  • Each slot 32 is arranged in line symmetry with respect to an axis of symmetry parallel to one side of the square and passing through the center of the square, and point-symmetric with respect to the center of the square.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the second embodiment it is possible to increase the electrical length of the slot 32 by providing the radiating electrode 20 with the curved slot 32, and it is possible to achieve substantially the same effect as the first embodiment. is there.
  • FIG. 10 shows Embodiment 3 of the present invention.
  • the square radiation electrode 20 is formed with two pairs of slots 33 each having a bent portion 33a with a meander positioned near the corner.
  • a bent portion 33a with a meander is provided between a slot portion parallel to one side of the radiation electrode 20 and a slot portion parallel to the side orthogonal to the one side, so that a bent portion with a meander is provided.
  • the total length of the slot 33 is longer than when there is no portion 33a.
  • the slots 33 are arranged along two sides of the square inside the square. Each slot 33 is arranged in line symmetry with respect to an axis of symmetry parallel to one side of the square and passing through the center of the square, and point-symmetric with respect to the center of the square. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the third embodiment it is possible to increase the electrical length of the slot 33 by providing the radiation electrode 20 with the slot 33 having the bent portion 33a with a meander, which is substantially the same effect as the first embodiment. It is possible to play.
  • FIG. 11 shows a fourth embodiment of the present invention.
  • two pairs of slots 34 are formed in the square radiation electrode 20.
  • Two meandering (meandering) portions 34 a are formed at substantially the middle position of the straight portion of each slot 34.
  • Four slots 34 are provided along each side of the square inside the square.
  • Each slot 34 is arranged symmetrically with respect to an axis of symmetry parallel to one side of the square and passing through the center of the square, and symmetrical with respect to the center of the square.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the fourth embodiment it is possible to increase the electrical length of the slot 34 by providing the radiation electrode 20 with the slot 34 having two meander portions 34a, and substantially the same effect as in the first embodiment is obtained. It is possible to play.
  • the slot 31 of the first embodiment has one meander portion 31a
  • the slot 34 of the fourth embodiment has two meander portions 34a. Therefore, when the electrical lengths of the slot 31 and the slot 34 are the same, the length along one side of the radiation electrode 20 of the slot 34 (one side of the radiation electrode 20 parallel to the direction in which the straight portion of the slot 34 extends) is Shorter than the slot 31. For this reason, the patch antenna can be made smaller in the fourth embodiment than in the first embodiment. Furthermore, a slot in which three or more meandering portions (meandering portions) are formed may be formed in the radiation electrode 20.
  • a meander (meandering) part or a curved part (curved part of the slot 32) toward the center point of the patch antenna has a slot shape provided with a curved part, but depending on the frequency band to be obtained, A slot shape provided with a meander part or a curved part that extends outward from the center point of the patch antenna (in other words, the center point of the radiation electrode) may be used.
  • the case of two-point power supply is illustrated, but it is apparent that the present invention can also be applied to the case of one-point power supply, and the power feeding means is not limited to the coaxial cable.

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Abstract

２つの送受信帯域の設定の自由度を向上させ、要求される送受信帯域に対応可能にする。　スロット付きパッチアンテナは、誘電体基板１０と、この主面に設けられた放射電極２０と、主面の反対面に配置される地板４０とを備え、ミアンダ部３１ａを有する２対のスロット３１を放射電極２０に形成している。放射電極２０の外形は正方形であり、スロット３１は前記正方形の内側において前記正方形の各辺に沿って合計２対設けられていて、各スロット３１は前記正方形の一辺に平行で前記正方形の中心を通る対称軸に関して線対称で、かつ前記正方形の中心に関して点対称に配置されている。

Description

スロット付きパッチアンテナ
　本発明は、２つの別の送受信帯域で動作するスロット付きパッチアンテナに関する。
　衛星用、例えばＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）用のアンテナ装置では、円偏波の電波に対応するパッチアンテナの使用が一般的である。また、最近、パッチアンテナの放射電極の外形で定まる送受信帯域とは別に、もう一つの送受信帯域を設ける要求が出てきている。
　この目的のためにスロット付きパッチアンテナが提案されている。図１２は従来のスロット付きパッチアンテナを示す（但し、地板省略）。この図に示すように、スロット付きパッチアンテナ５は、方形の誘電体基板１０と、誘電体基板１０の主面に設けられた平面状導体からなる方形の放射電極２０と、主面の反対面に配置される図示しない地板（地導体）とを備え、さらに２対の直線状のスロット３０を放射電極２０に形成している。ここでスロット３０は導体の無い部分である。また、放射電極２０には給電点ａ，ｂの２箇所により２点給電を行って円偏波の送受信が効率的に行えるようにしている。パッチアンテナにおける２点給電によって、下記特許文献１に記載されているように、相互に位相が９０°異なる信号を２つの給電点に給電することで、広い周波数帯域で軸比（Axial Ratio）を良好にすることが可能となる。
　図１２のスロット付きパッチアンテナ５は、放射電極２０の外形寸法から定まる送受信帯域（パッチアンテナ動作の送受信帯域）と、放射電極２０に形成されたスロット３０の長さで定まるスロットアンテナとしての送受信帯域（スロットアンテナ動作の送受信帯域）との２つの送受信帯域を有することになる。
特開２０１５－１９１３２号公報
論文「Dual-Frequency Patch Antennas」, S. Maci and G. Biffi Gentili 著、1045-9243/97, 1997 IEEE.
　非特許文献１は図１２に示したスロット付きパッチアンテナ５を示している。
　図１２の従来のスロット付きパッチアンテナ５の場合、放射電極２０を用いる本来のパッチアンテナ動作においては、誘電体基板１０の誘電率に起因する放射電極２０に対する電気長の増大効果が大きい（放射電極２０に接する誘電体基板１０の面積が大きい）。これに対し、直線状のスロット３０によるスロットアンテナ動作においては、誘電体基板１０のスロット３０の周縁の誘電体部分しか関与しないため、誘電体基板１０の誘電率に起因するスロット３０に対する電気長の増大効果は小さい。また、直線状のスロット３０の全長は放射電極２０の一辺の長さよりも短くならざるを得ない。このため、放射電極２０の外形寸法で定まるパッチアンテナ動作の送受信帯域に比較して、スロット３０の長さで定まるスロットアンテナ動作による送受信帯域は、機械的な寸法比率以上に高くなる。
　このため、パッチアンテナ動作の送受信帯域にスロットアンテナ動作の送受信帯域を近づけることは出来なかった。
　本発明の実施の形態は、２つの送受信帯域の設定の自由度を向上させ、要求される送受信帯域に対応可能なスロット付きパッチアンテナに関する。
　本発明のある態様はスロット付きパッチアンテナである。このスロット付きパッチアンテナは、誘電体基板と、前記誘電体基板の主面に設けられた放射電極と、前記主面の反対面に配置される地導体とを備え、
　ミアンダ部、湾曲部又は曲折部を有するスロットを前記放射電極に形成したことを特徴とする。
　前記放射電極の外形は正方形であり、前記スロットは前記正方形の内側において前記正方形の各辺に沿って合計２対設けられているとよい。
　前記正方形の一辺に平行で前記正方形の中心を通る対称軸に関して、各スロットは線対称で、かつ前記正方形の中心に関して点対称に配置されているとよい。
　以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
　本発明に係るスロット付きパッチアンテナによれば、ミアンダ部、湾曲部又は曲折部を有するスロットを放射電極に形成することで、従来の直線状のスロットと比較して電気長（換言すれば、実効波長）を長く設定することが可能になる。このため、パッチアンテナ動作及びスロットアンテナ動作の送受信帯域の設定の自由度を向上させ、要求される送受信帯域に対応可能となる。
本発明に係るスロット付きパッチアンテナの実施の形態１を示す斜視図。 実施の形態１の地板を省略して示す平面図。 実施の形態１におけるスロット付きパッチアンテナの寸法関係を説明するための平面図。 図２ＡのIII－III断面図。 スロット付きパッチアンテナにおけるスロットアンテナ動作の送受信帯域を、従来のミアンダ部の無いスロットの場合と、本発明の実施の形態１の場合（ミアンダ部有り）とを対比して示すＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）の周波数特性図。 実施の形態１において、１２１０ＭＨｚでのパッチアンテナ動作のＸ－Ｚ平面内の指向特性図。 実施の形態１において、１５９４ＭＨｚでのスロットアンテナ動作のＸ－Ｚ平面内の指向特性図。 実施の形態１において、１２１０ＭＨｚでのパッチアンテナ動作のＹ－Ｚ平面内の指向特性図。 実施の形態１において、１５９４ＭＨｚでのスロットアンテナ動作のＹ－Ｚ平面内の指向特性図。 本発明の実施の形態２の地板を省略して示す平面図。 本発明の実施の形態３の地板を省略して示す平面図。 本発明の実施の形態４の地板を省略して示す平面図。 従来のスロット付きパッチアンテナの地板を省略して示す平面図。
　以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
　図１乃至図３で本発明に係るスロット付きパッチアンテナの実施の形態１を説明する。これらの図に示すように、スロット付きパッチアンテナ１は、正方形の誘電体基板１０と、誘電体基板１０の主面に設けられた平面状導体からなる正方形の放射電極２０と、主面の反対面に配置される地板（地導体）４０とを備え、さらに２対のスロット３１を放射電極２０に形成している。ここでスロット３１は導体の無い部分であって、直線部分の略中間位置にミアンダ（蛇行）部３１ａを形成したものである。スロット３１は正方形の放射電極２０の内側において前記正方形の各辺に沿って（ミアンダ部３１ａ以外は対向するスロット３１同士が平行になるように）４個設けられており、各スロット３１は前記正方形の一辺に平行で前記正方形の中心を通る対称軸に関して線対称で、かつ前記正方形の中心に関して点対称に配置されている。しかも、各スロット３１はスロット付きパッチアンテナ１の中心点から見て給電点ａ，ｂより外側に位置している。図３のように、放射電極２０には同軸ケーブル２５，２６を介して給電点ａ，ｂの２箇所で２点給電を行って円偏波の送受信が効率的に行えるようにしている。
　この実施の形態１の場合、パッチアンテナ動作においては、正方形の放射電極２０の一辺の長さ及び誘電体基板１０の誘電率から定まる電気長が１／２波長（及びその整数倍）となる周波数が共振周波数となり、この共振周波数を含む周波数帯域が第１の送受信帯域となる。
　スロットアンテナ動作においては、スロット３１がミアンダ部３１ａを有するため、ミアンダ部３１ａを有しないときに比べて全長が長くなり、電気長も増大する。このため、スロット３１の全長及び誘電体基板１０の誘電率から定まる電気長が１／２波長（及びその整数倍）となる共振周波数は、ミアンダ部３１ａを設けたことによって低下する。従って、スロットアンテナ動作の共振周波数を含む周波数帯域である第２の送受信帯域を第１の送受信帯域に近づく方向に移行させることが可能になる。
　図４は、スロット付きパッチアンテナにおけるスロットアンテナ動作の送受信帯域を、従来のミアンダ部の無いスロットの場合（図１２）と、本発明の実施の形態１のミアンダ部有りで図２Ｂの寸法の場合とを対比して示すＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）の周波数特性図である。図４のＶＳＷＲの周波数特性図は、図２Ｂの寸法説明図及び図１２において、正方形の誘電体基板１０の一辺の長さｃ＝３３ｍｍ、正方形の放射電極２０の一辺の長さｄ＝２９ｍｍ、スロット３０，３１の長さ（スロット３１についてはミアンダ部３１ａが無いものとした場合の長さ）ｅ＝２５ｍｍ、スロット３０，３１の幅ｆ＝０.８ｍｍ、図２Ｂのミアンダ部３１ａの突出長ｇ＝４.５ｍｍとしたときの値である。スロット付きパッチアンテナにおけるスロットアンテナ動作の送受信帯域が、スロットにミアンダ部を設けたことで低い周波数帯に移行していることがわかる。すなわち、図４に示すように、実施の形態１のスロット付きパッチアンテナ１のスロットアンテナ動作を考察した場合（図中、ミアンダ部無しは点線曲線、ミアンダ部有りは実線曲線）、ミアンダ部無しの共振周波数がＰ’，Ｑ’，Ｒ’であったとき、ミアンダ部を設けたことで共振周波数はＰ，Ｑ，Ｒになり、共振周波数が低く変化する。
　図５乃至図８は実施の形態１（図２Ｂの寸法関係は図４のときと同じ）における右旋円偏波に対する垂直面内の指向特性図をそれぞれ示すものである。図１において、地板４０に垂直でスロット付きパッチアンテナ１の中心（放射電極２０の中心）を通る方向をＺ軸、地板４０の面内で放射電極２０の一辺と直交する方向をＸ軸、地板４０の面内で放射電極２０の前記一辺に隣接（直交）する辺と直交する方向をＹ軸に設定する。図５及び図６において、Ｚ＝０°は放射電極２０の真上方向（放射電極２０から地板４０に向かう方向の反対向き）、Ｚ＝１８０°は放射電極２０の真下方向（放射電極２０から地板４０に向かう方向）であり、Ｚ＝９０°はＸ方向を示す。図５は、１２１０ＭＨｚでのパッチアンテナ動作のＸ－Ｚ平面内の指向特性であり、上向きのブロードな指向特性となっている。Ｚ＝０°での利得は２.８４７ｄＢｉである。図６は同じく、１５９４ＭＨｚでのスロットアンテナ動作のＸ－Ｚ平面内の指向特性を示し、上向きのブロードな指向特性となっている。Ｚ＝０°での利得は４.３５１ｄＢｉである。
　また、図７及び図８において、Ｚ＝０°は放射電極２０の真上方向、Ｚ＝１８０°は放射電極２０の真下方向であり、Ｚ＝９０°はＹ方向を示す。図７は、１２１０ＭＨｚでのパッチアンテナ動作のＹ－Ｚ平面内の指向特性であり、上向きのブロードな指向特性となっている。Ｚ＝０°での利得は２.８４７ｄＢｉである。図８は同じく、１５９４ＭＨｚでのスロットアンテナ動作のＹ－Ｚ平面内の指向特性を示し、上向きのブロードな指向特性となっている。Ｚ＝０°での利得は４.３５１ｄＢｉである。
　本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
(1) スロット付きパッチアンテナ１において、ミアンダ部３１ａをスロット３１に設けることで電気長を増大させることが可能であり、スロットアンテナ動作の送受信帯域を従来よりも低く設定可能である。この結果、パッチアンテナ動作及びスロットアンテナ動作の送受信帯域の設定の自由度を向上させ、要求される送受信帯域に対応可能となる。例えば、パッチアンテナ動作によって１.２ＧＨｚ帯に対応させ、スロットアンテナ動作によって１.５ＧＨｚ帯に対応させることが可能である。
(2) スロット３１は、正方形の放射電極２０の内側において前記正方形の各辺に沿って（ミアンダ部３１ａ以外は対向するスロット３１同士が平行になるように）４個設けられており、各スロット３１は、前記正方形の一辺に平行で前記正方形の中心を通る対称軸に関して線対称で、かつ前記正方形の中心に関して点対称に配置されている。このため、給電点ａ及びｂにおける信号の位相差が９０°で同振幅の場合、円偏波の送受信を好適に行うことができる。
　図９は本発明の実施の形態２を示す。この場合、スロット付きパッチアンテナ２において、正方形の放射電極２０には全体的に正方形の中心に向けて円弧状に湾曲した２対のスロット３２が形成されている。スロット３２は、前記正方形の内側において前記正方形の各辺に沿って４個設けられている。各スロット３２は、前記正方形の一辺に平行で前記正方形の中心を通る対称軸に関して線対称で、かつ前記正方形の中心に関して点対称に配置されている。その他の構成は前述の実施の形態１と同様である。
　実施の形態２によっても、湾曲したスロット３２を放射電極２０に設けることで、スロット３２の電気長を増大させることが可能であり、実施の形態１と実質的に同じ効果を奏することが可能である。
　図１０は本発明の実施の形態３を示す。この場合、スロット付きパッチアンテナ３において、正方形の放射電極２０には、その角部近傍に位置するミアンダ付きの曲折部３３ａを有する２対のスロット３３が形成されている。このスロット３３の場合、放射電極２０の一辺に平行なスロット部分と前記一辺と直交する辺に平行なスロット部分との間にミアンダ付きの曲折部３３ａが設けられていることで、ミアンダ付きの曲折部３３ａが無いときに比べてスロット３３の全長は長くなる。スロット３３は、前記正方形の内側において前記正方形の２辺に沿った配置である。各スロット３３は、前記正方形の一辺に平行で前記正方形の中心を通る対称軸に関して線対称で、かつ前記正方形の中心に関して点対称に配置されている。その他の構成は前述の実施の形態１と同様である。
　実施の形態３によっても、ミアンダ付きの曲折部３３ａを有するスロット３３を放射電極２０に設けることで、スロット３３の電気長を増大させることが可能であり、実施の形態１と実質的に同じ効果を奏することが可能である。
　図１１は本発明の実施の形態４を示す。この場合、スロット付きパッチアンテナ４において、正方形の放射電極２０には、２対のスロット３４が形成されている。各スロット３４の直線部分の略中間位置にミアンダ（蛇行）部３４ａが２個形成されている。スロット３４は、前記正方形の内側において前記正方形の各辺に沿って４個設けられている。各スロット３４は、前記正方形の一辺に平行で前記正方形の中心を通る対称軸に関して線対称で、かつ前記正方形の中心に関して点対称に配置されている。その他の構成は前述の実施の形態１と同様である。
　実施の形態４によっても、ミアンダ部３４ａを２個有するスロット３４を放射電極２０に設けることで、スロット３４の電気長を増大させることが可能であり、実施の形態１と実質的に同じ効果を奏することが可能である。また、実施の形態１のスロット３１ではミアンダ部３１ａを１個設けていたのに対し、実施の形態４のスロット３４ではミアンダ部３４ａを２個設けている。このことから、スロット３１とスロット３４の電気長を同じとした場合、スロット３４の放射電極２０の一辺（スロット３４の直線部分が延びる方向と平行な放射電極２０の一辺）に沿った長さはスロット３１に比べて短くなる。このため、実施の形態４では実施の形態１に比べてパッチアンテナを小型化することができる。さらに、ミアンダ（蛇行）部が３個以上形成されたスロットが放射電極２０に形成されていてもよい。
　以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
　本発明の実施の形態においては、パッチアンテナの中心点に向かうミアンダ（蛇行）部や湾曲部（スロット３２の湾曲した箇所）、曲折部を設けたスロット形状としているが、求める周波数帯によっては、パッチアンテナの中心点（換言すれば、放射電極の中心点）から外側に向かうミアンダ部や湾曲部を設けたスロット形状でもよい。
　本発明の実施の形態では、２点給電の場合を例示したが、１点給電の場合にも本発明は適用可能であり、給電手段は同軸ケーブルに限定されないことは明らかである。
１，２，３，４，５　スロット付きパッチアンテナ
１０　誘電体基板
２０　放射電極
２５，２６　同軸ケーブル
３０，３１，３２，３３，３４　スロット
３１ａ，３４ａ　ミアンダ部
３３ａ　ミアンダ付きの曲折部
４０　地板

Claims (3)

  1. 　誘電体基板と、
    　前記誘電体基板の主面に設けられた放射電極と、
    　前記主面の反対面に配置される地導体とを備え、
    　ミアンダ部、湾曲部又は曲折部を有するスロットを前記放射電極に形成したことを特徴とするスロット付きパッチアンテナ。
  2. 　前記放射電極の外形は正方形であり、前記スロットは前記正方形の内側において前記正方形の各辺に沿って合計２対設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスロット付きパッチアンテナ。
  3. 　前記正方形の一辺に平行で前記正方形の中心を通る対称軸に関して、各スロットは線対称で、かつ前記正方形の中心に関して点対称に配置されている請求項２に記載のスロット付きパッチアンテナ。
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